1国内发电机发展概况
二十世纪四十年代以前,我国关于电机的制造工业处于极端落后的情形。一九四九年中国成立后,电机制造行业才得以迅速的发展。五十年代以仿制国外产品为主,六十年代即走上了自行设计的道路;虽然在五十年代初期还只能生产一些一般的中小型电机,但此后随着产品的种类,数量的不断增加,技术水平逐步地提高,不久便能制造大型发电设备和特殊用途电机。84146
近年来,我国对电机绕组损耗、附加转矩、附加损耗、电机的冷却、大型电机的端部磁场、电机测试技术以及超导电技术在电机中的应用等方面展开了一系列的研究,取得了辉煌的成绩。建国以来,虽然我国电机工业迅速发展,取得了骄人的成绩。但是,由于我国工业基础比较薄弱,并且走上工业化的道路才不久,因此电机产品种类还不够完善,不能完全满足国民经济发展的需求;在电机质量方面:除少数产品达到世界先进水平,多数产品还是与国外先进水平存在一定的差距;在电机产量、新材料的应用与供货、电机容量和生产效率等方面,与国外先进水平还是具有很大的差距。
2国外汽轮发电机发展概况
近年来,随着一些发达国家水力资源的日渐枯竭,而火电站一般又有快速建厂、少量投资的优点,因而大多数国家以火电站建设为主;伴随着全球石油资源的日趋枯竭,缺乏石油资源的国家越来越多,因此迫使这些国家迅速发展原子能并建立电站,这些都促使了汽轮发电机的快速发展与大量生产。从五十年代开始,大型汽轮发电机的单机容量只有100-200MW,经过数十年的发展,大型汽轮发电机的的单机容量越来越大,稳定性也越来越高。对于大型汽轮发电机能否采用超导电技术的问题,目前许多国家都在对其进行研究,目前已制成单机容量高达20MW的样机;并且半超导汽轮发电机的研究正在如火如荼的展开。论文网
3国外发电设备制造的主要趋势
在巩固六七十年代已制成的大型机组及其采用的某些新结构、新材料的基础上,在充分保证可靠性、稳定性、安全性以及希望取得足够运行经验的前提下,更大机组的研究正在稳步发展;与此同时,努力探索更好的电机结构和更好的绝缘材料,以提高电机的电压等级;并采用更为合理的励磁系统与冷却系统,以提高运行稳定性和在可供应的转子锻件范围内提高单机容量等[1]。
4在电机磁场分析方面
电机磁场是个三维的物理场,从古至今,对电机磁场所采用的分析方法通常是近似的、局部的、精简的,但是准确度在不断提高。现主要的电磁场分析方法有以下四种:
1)解析法此法是通过经验试图寻求一个连续函数,将其同为连续方程的导数与偏导数代入到所需求解的偏微分方程:为此得到一个恒等式。当其处于初始状态时,它的边界条件和状态条件应与所给定的定解条件相符。但这种方法只能在边界条件非常特殊的情况下才能求得精确解,对于实际情况这种方法就很难适用。1955年,P。L。Winchester特研究了汽轮机端部的电磁损耗,在他的论文中第一次采用电磁场理论模拟了汽轮机端部电磁损耗分布图[2]。一九七四年,D。howe与他的同伴使用shrink软件计算了转子铁芯比定子铁芯多出来的部分对铁芯表面的磁通密度分布及周围磁密的影响,通过研究对端部结构的改进提出了一些可靠且有效的建议[3]。在我国,江建中,李永斌,施进浩在2003年发布的论文《永磁电机横向磁场的研究》中系统地介绍了磁场电机的工作原理,并且系统地使用解析法来处理电机内磁场的常见问题[4]。由此可见:解析法在上世纪七十年代就已经大量的应用于电磁场的分析计算中,解析法在当时统治着整个电机电磁场分析领域。随着解析法的不断成熟,数值分析方法也随之应运而生。